激光技术在冶金行业科学应用

1、激光技术在冶金行业科学应用 1 2000年，由国外留学人员国内知名专家组建，专业从事激年，由国外留学人员国内知名专家组建，专业从事激 光技术应用、工艺研究、激光元件的设计、大功率激光器光技术应用、工艺研究、激光元件的设计、大功率激光器 及成套设备的研发、生产和销售。公司拥有国内知名激光及成套设备的研发、生产和销售。公司拥有国内知名激光 器研发专家、工艺与材料专家、机械装备专家、著名导光器研发专家、工艺与材料专家、机械装备专家、著名导光 系统设计专家、高级工程师等高级科研队伍，技术人员占系统设计专家、高级工程师等高级科研队伍，技术人员占 公司员工比例公司员工比例60%，不断进行科技创新和激光领域

2、的探索，不断进行科技创新和激光领域的探索 ，专业提供激光相变硬化，专业提供激光相变硬化(激光淬火激光淬火)、激光熔凝、激光熔覆、激光熔凝、激光熔覆 （激光修复）、（激光修复）、 激光合金化、激光合金化、 激光表面复合处理、激光表面复合处理、 激光焊激光焊 接系统工程解决方案，解决技术难题。接系统工程解决方案，解决技术难题。 激光技术在冶金行业科学应用 1.富通激光表面工程技术富通激光表面工程技术 1.1 激光表面强化技术激光表面强化技术 1.1.1技术原理技术原理 激光表面强化技术基于激光束的高 能量密度加热和工件自冷却两个过程。 激光表面强化表层得到强化,可提高 表层硬度、强度、耐磨性，同时

3、又使心 部仍保持较好的韧性，使工件得到结构 性的性能组合。 激光技术在冶金行业科学应用 1.1 激光表面强化技术激光表面强化技术 1.1.2技术特点技术特点 1.局部处理局部处理 2.硬度高硬度高 3.耐磨性好耐磨性好 4.热变形小热变形小 5.表层压应力表层压应力 6.强化铸铁件、不锈钢件强化铸铁件、不锈钢件 传统热处理无法做到，或很难做到的技术领域， 我们可以！ 激光技术在冶金行业科学应用 1.富通激光表面工程技术富通激光表面工程技术 1.2激光表面修复技术激光表面修复技术 1.2.1技术原理技术原理 激光修复就是利用高能量密度的激 光束，在因磨损而失效的工件表面上熔 覆一层合金，使工件恢

4、复原貌，具有甚 至超过原来的使用性能。 熔覆过程是熔覆材料的冶金过程， 基体表面微熔，熔覆材料和基体达到冶 金结合。 激光技术在冶金行业科学应用 1.2 激光表面修复技术激光表面修复技术 1.2.2技术特点技术特点 1.冶金结合层冶金结合层 2.热影响区和热变形小热影响区和热变形小 3.根据需要定制表面性能根据需要定制表面性能 4.效率高效率高 5.修复铸铁件修复铸铁件 热喷涂组织热喷涂组织 激光熔覆组织激光熔覆组织 激光技术在冶金行业科学应用 富通集团 激光表面工程技术 冶金 1、轧机 卷曲机 破碎机 烧结机 剪机 减速机 压缩机 膨胀机 风机 泵 TKT 2、大宗消耗件 石油化工 1、烟气

5、轮机 压缩机 空压机 电机 工业汽轮机 抽油机 2、泵类 阀类 电力 柴油发电机 电机 压缩机 汽轮机 燃机 磨煤机 涡轮机 引风机 泵 阀 模具 冲压、 注塑 机械 机床 矿山机械 建材机械 包装机械 食品机械 医药机械 纺织机械 减速机 船舶 柴油机 电机 动力推进系统 风机 阀 泵 五金 刀具 、量具 汽车 发动机 变速箱 激光技术在冶金行业科学应用 主体业务主体业务 广州广州 富通富通 北京北京 富通富通 上海上海 富通富通 包包 钢钢 光光 通通 激激 光光 莱莱 钢钢 激激 光光 中中 心心 天天 津津 环环 通通 激激 光光 常常 熟熟 虞虞 山山 激激 光光 湖湖 南南 湘湘

6、隆隆 激激 光光 韶韶 钢钢 富富 通通 激激 光光 望望 江江 富富 通通 激激 光光 大大 庆庆 富富 通通 激激 光光 首首 钢钢 富富 通通 激激 光光 激光技术在冶金行业科学应用 GFT-I型 GFT-II型 GFT-III型 GFT-IV型 公司1995年研制出第一台激光加工机床，属国内首创，之后不 断进行改进和创新，先后研制出四轴三联动、五轴三联动、六 轴四联动机床适用于不同工况环境，居国内领先水平。 nGFT系列机床 激光技术在冶金行业科学应用 利用GFTGFT系列激光表面处理设备系列激光表面处理设备及SHF3-ISHF3-I型激光加型激光加 工流动工作站工流动工作站 已在冶金

7、行业处理了八大类数百种消 耗件，非冶金行业工件将近千余种的成功处理，寿命寿命 提高从提高从50%50%到到1010倍倍，将企业盘活资产、节能降耗、 实现新的经济增长点变为现实 激光技术在冶金行业科学应用 富通公司成功研制 的中国第一台激光中国第一台激光 加工流动工作站加工流动工作站进 入上海宝钢宝钢进行现 场服务 宝宝 钢钢 激光技术在冶金行业科学应用 冶冶 金金 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光淬火淬火 技术处理 1550 冷轧辊冷轧辊轴承 冷轧辊冷轧辊 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光淬火淬火技术处理 1550冷轧辊轴承 冷轧辊 冷轧辊冷轧辊 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光淬

8、火淬火技术处理 1550冷轧工作辊冷轧工作辊轴轴承 冷轧辊冷轧辊 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光熔凝熔凝技术处理 340轧辊 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 350棒材轧辊 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 激光熔凝熔凝处理 400轧辊 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 500CrMo半无限 冷硬铸铁轧辊 经激光处理后过钢过钢 量提高量提高50%80%50%80% 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 600钢辊处理中 600钢辊处理后 轧轧 辊辊 名称：名称：600钢辊钢辊 材质：材质：ZU65CrNiMo或或ZU70Mn2 原始工况：原始工况：HRc42左右，不

9、耐磨。左右，不耐磨。 处理后效果：硬度达处理后效果：硬度达HRc55以上，过钢量成倍提。以上，过钢量成倍提。 激光技术在冶金行业科学应用 70Mn2650轧机开坯辊 经激光处理后过钢量提高过钢量提高0.80.8倍倍 轧轧 辊辊 650轧机开坯辊 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光合金化合金化技术处理 650轧辊 轧轧 辊辊 650轧辊，材质为轧辊，材质为70Mn2，处理后，使用寿命提高，处理后，使用寿命提高70%以上。以上。 激光技术在冶金行业科学应用 轨梁轧机950轧辊（155CrNiMo） 激光处理后过钢量提高过钢量提高0.80.8倍倍 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 穿孔辊处理

10、中穿孔辊处理后 轧轧 辊辊 原始工况：原硬度原始工况：原硬度HRc2530，每次轧制，每次轧制 600吨吨/付，切削付，切削7次报废。次报废。 处理后效果：硬度处理后效果：硬度HRc6065，过钢量、使用寿命，过钢量、使用寿命 翻倍提高，大大降低用户生产成本。翻倍提高，大大降低用户生产成本。 穿孔辊穿孔辊 激光技术在冶金行业科学应用 轧轧 辊辊 原始工况：原始工况： 原硬度原硬度HB220 左右，光洁度左右，光洁度 较好，易磨损。较好，易磨损。 处理后效果：处理后效果： 硬度达硬度达HRc5255 左右，保证了较左右，保证了较 高的光洁度和原高的光洁度和原 始尺寸。始尺寸。 除鳞辊除鳞辊 激光

11、技术在冶金行业科学应用 轧轧 辊辊 炼轧厂对齐辊 材质为材质为45#钢钢 激光技术在冶金行业科学应用 轧轧 辊辊 定径辊定径辊 激光技术在冶金行业科学应用角钢轧辊 轧轧 辊辊 激光技术在冶金行业科学应用 轧轧 辊辊 角钢矫直辊角钢矫直辊 激光技术在冶金行业科学应用轧辊孔型激光合金化合金化 轧轧 辊辊 材质：材质： 高高NiCr无限无限 冷硬铸铁冷硬铸铁 加工效果：加工效果： 硬度硬度HRC60过过 钢量提高钢量提高50% 以上以上 激光技术在冶金行业科学应用 轧轧 辊辊 合金化扭转辊合金化扭转辊 带钢夹送辊带钢夹送辊 激光技术在冶金行业科学应用 辊辊 套套 辊套辊套 激光技术在冶金行业科学应用

12、 输送辊道处理中输送辊道处理后 辊辊 道道 原始工况：原始工况： 原硬度原硬度HB170190左右，使用寿命一周就要左右，使用寿命一周就要 填焊，经填焊，经422焊条堆焊后硬度达焊条堆焊后硬度达HB270。 处理后效果：处理后效果： 硬度硬度HRc4552，已投入运行三周，无异常。，已投入运行三周，无异常。 输送辊道输送辊道 激光技术在冶金行业科学应用 激光处理孔型辊轴激光处理孔型辊轴 轴轴 类类 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 6#轧辊轴轧辊轴 【损伤情况】: 轧辊轴锥形轴径处修复，辊轴方头处有一处碰伤修复。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，装机后运行正常。 修复前照片 修

13、复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 利用激光修复技术正在处理齿轮轴利用激光修复技术正在处理齿轮轴 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 齿轮轴齿轮轴 【损伤情况】: 齿轮轴两侧均磨损拉伤，形成磨损沟槽。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修复部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 增速机齿轮轴增速机齿轮轴 【损伤情况】: 一根齿从根部断裂，占整长2/3左右，长度约145mm。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修复部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光修复技术 处理长轴 轴轴 类类 激光技

14、术在冶金行业科学应用 利用激光修复技术处理电机轴 轴轴 类类 激光技术在冶金行业科学应用 电力厂烟气轮机轴径激光修复 轴轴 类类 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光 修复技术处理 高线蕊轴 轴轴 类类 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光修复修复技术棱锥轴 轴轴 类类 棱锥轴棱锥轴 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光修复技术 处理棱锥轴 轴轴 类类 激光技术在冶金行业科学应用 利用激光相变激光相变技术处理细轴 轴轴 类类 细轴细轴 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 蜗杆轴蜗杆轴 【损伤情况】: 蜗杆轴一端轴径磨损。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修复部位无缺陷。 修复前照

15、片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 轴轴 类类 利用激光技术处理利用激光技术处理曲轴曲轴（处理前的清洗）（处理前的清洗） 激光技术在冶金行业科学应用 切割钢材用的锯片处理后使用寿命提高使用寿命提高1 1倍以上倍以上 锯锯 片片 激光技术在冶金行业科学应用 激光处理后的锯片寿命提高1倍以上 锯锯 片片 激光技术在冶金行业科学应用 激光焊接金钢石锯片 热锯片1800 锯锯 片片 激光技术在冶金行业科学应用 激光处理后的锯片寿命提高1倍以上 锯锯 片片 激光技术在冶金行业科学应用 轧钢机导卫板 激光处理后使用寿命提 高23倍 高速线材轧机夹板 导导 卫卫 激光技术在冶金行业科学应用 烧结机固

16、定滑板激光表面处理车床床身导轨面激光处理 导导 卫卫 激光技术在冶金行业科学应用 激光处理导卫 导导 卫卫 激光技术在冶金行业科学应用 处理完的导卫 导导 卫卫 激光技术在冶金行业科学应用 800车轮原硬 度HRC25 激光处理后硬度硬度 提高到提高到HRC50HRC50 以上以上 车车 轮轮 激光技术在冶金行业科学应用 烧结机台车车轮 车车 轮轮 激光技术在冶金行业科学应用 680钢轮钢轮 处理前硬度：HRC3035 处理后硬度：HRC5056 680钢轮钢轮 激光技术在冶金行业科学应用 风机转子 风机转子风机转子 修复后照片 修复前照片 【损伤情况】: 探伤发现叶轮入风口环有裂纹一处，长约

17、15mm，深约13mm。 【修复后效果】; 裂纹部位经激光熔铸、机加复形，恢复至原尺寸形态，熔铸复形 部位无缺陷。 激光技术在冶金行业科学应用 风机转子风机转子 风机转子 修复前照片 修复后照片 【损伤情况】: 转子叶轮所有叶片进风口部位严重冲刷、减薄。 【修复后效果】; 修复后达到技术协议要求。探伤无缺陷。 激光技术在冶金行业科学应用 风机叶轮风机叶轮 风机叶轮 修复前照片 修复后照片 【损伤情况】: 2个叶轮工作部位整体锈蚀，每个叶片进气口部位根部有裂纹， 两叶轮进气端轮盖面上有裂纹10处。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修复部位无缺陷。 激光技术在冶金行业科学应用 风机转子风

18、机转子 风机转子 【损伤情况】: 转子叶轮工作部分整体锈蚀，叶片（共10片）冲蚀、冲刷减薄， 严重处冲刷掉4-4.5mm。 【修复后效果】; 损伤部位经激光熔铸、机加复形，恢复至原图纸尺寸，熔铸复形 部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 气轮机转子气轮机转子 气轮机转子 【损伤情况】: 转子进气端125、出气端139.82轴径磨损划伤。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修复部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 压缩机转子压缩机转子 压缩机转子 【损伤情况】: 转子两端主轴径磨损拉伤。 【修复后效果】; 修复后达到技术标准要求，修

19、复部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 轴流风机叶片轴流风机叶片 风机叶片 【损伤情况】: 动叶片进排气边因颗粒冲刷而减薄至刀口状，严重处有卷曲现象，叶顶冲 刷成圆弧形状 静叶片进排气边因颗粒冲刷减薄，叶片根部上有较严重冲刷缺损 【修复后效果】; 修复装机后，机组运行正常。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 中南机械厂利用激光技术对缸套 进行处理 缸缸 套套 激光技术在冶金行业科学应用 广钢利用激光技术正在处理缸套 缸缸 套套 激光技术在冶金行业科学应用 铣床主轴箱铣床主轴箱 主轴箱 加工后硬度加工后硬度:HL680720加工前硬度:HB15025

20、0 激光技术在冶金行业科学应用 弹簧座箱弹簧座箱 弹簧座箱 【损伤情况】: 弹簧座孔磨损，最深处深约5mm，磨损面积约402008 mm。 【修复后效果】; 损伤部位经激光熔铸、机加复形，恢复至原图纸尺寸，熔铸复形 部位无缺陷。 修复前照片 修复后照片 激光技术在冶金行业科学应用 科科 研研 队队 伍伍 （上图）北京科技大学邹家祥教 授（中）到激光加工中心进行指 导工作。 （下图）中科院上海光机所苏宝蓉 高工（女）、清华大学刘文今教授 （中）等在对激光强化后的轧辊表 面质量进行分析。 激光技术在冶金行业科学应用 科科 研研 队队 伍伍 上图右一是刘文今教授在八钢指 导工作 下图右一是苏宝蓉教授

21、在广钢激光 加工现场 激光技术在冶金行业科学应用 3.1知识产权体系知识产权体系 3.1.1专利专利 共获得专利 25 项，其中实用新型 20项，发明专利 5 项。 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.2专有技术专有技术 1、专有激光加工工艺技术、专有激光加工工艺技术 520 项项 2、专有导光聚焦系统：、专有导光聚焦系统：7 类类 3、专有合金材料：、专有合金材料：11 种种 4、专有预处理剂：、专有预处理剂：3 类类 5、专有抛光液：、专有抛光液：1 类类 3.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之一：技术成果之一： 轧辊激光处理技术为国际首创轧辊激光

22、处理技术为国际首创 3.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之二：技术成果之二： 模具激光处理技术为国际首创模具激光处理技术为国际首创 3.13.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之三：技术成果之三： 瓦楞辊激光处理技术为国际首创瓦楞辊激光处理技术为国际首创 3.13.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3 技术成果之四：技术成果之四： 中大模数齿轮的激光处理技术达到国际领先水平中大模数齿轮的激光处理技术达到国际领先水平 3.13.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之五：技术成果之五： 导轨激光处理技术达到国际领先水平导轨激光处理技术达到国际领先水平 3.13.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之六：技术成果之六： 刀具激光处理技术达到国际领先水平刀具激光处理技术达到国际领先水平 3.13.1知识产权体系知识产权体系 激光技术在冶金行业科学应用 3.1.3技术成果之七：技术成果之七： 激光移动加工设备处于国内领先水平激光移动加工设备处于国内领先水平 3.13.